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【期刊论文】 • 张玉华 ¹

孟一 ¹王顺意 ²陈东杰 ¹ • 《食品与发酵工业》 • 2020年第18期 78 - 84，共7页

摘要：该文为探究假单胞菌的群体感应(quorum sensing,QS)现象及其对肉品腐败变质的影响,将外源酰基高丝氨酸内酯(acylhomoserine lactone,AHLs)类信号分子添加至假单胞菌培养液中,测定其生长曲线和生物膜变化。用添加AHLs的假单胞菌菌液处理无菌猪肉块,在贮藏过程中进行感官评价,测定挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N),利用气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)分析挥发性有机物。结果表明,4种信号分子N-己基-L-高丝氨酸内酯(N-hexanoyl-L-homoserine lactone,C6-HSL)、N-辛酰-L-高丝氨酸内酯(N-octanoyl-L-homoserine lactone,C8-HSL)、N-十二烷基-L-高丝氨酸内酯(N-dodecanoyl-L-homoserine lactone,C12-HSL)和N-十四烷基-L-高丝氨酸内酯(N-tetradecanoyl-L-homoserine lactone,C14-HSL)对假单胞菌的生长繁殖无明显影响(P>0.05),但能促进其生物被膜的形成(P<0.05),其中C8-HSL与C12-HSL的影响最显著。在猪肉贮藏后期,添加AHLs外源信号分子组感官评分明显低于对照组(P<0.05),挥发性盐基氮值高于对照组(P<0.05)。添加外源AHLs信号分子组与新鲜组、对照组所产生的挥发性有机物不同,添加不同信号分子组之间产生的挥发物也存在差异。C14-HSL组与对照组的相似度最高,C6-HSL组与对照组和新鲜组的相似度均最低。该研究说明,外源信号分子C6-HSL、C8-HSL、C12-HSL、C14-HSL对假单胞菌的生长繁殖无影响,但对其致腐能力具有促进作用,且不同信号分子的作用存在差异。

摘要译文

关键词: 酰基高丝氨酸内酯；信号分子 ；群体感应；假单胞菌 ；致腐能力

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被引量 5

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【期刊论文】 • 覃凡栖 ¹杨青青 ¹李长洪 ¹罗永杰 ¹ +2位作者 • 《微生物学报》 • 2023年第9期 3591 - 3601，共11页

机构： [1] 广西大学农学院、广西农业环境与农产品安全重点实验室[2] 中国农业大学植物保护学院

摘要：【目的】抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-diacetylphloroglucinol,2,4-DAPG)是生防菌株荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)2P24防治植物病害的关键因子,然而对2,4-DAPG生物合成的调控通路并未完全解析。【方法】前期利用Tn5随机突变的方法获得一株对棉花立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)拮抗能力完全丧失的突变菌株W3,本研究利用基因互补等方法研究该突变体中被破坏的基因对菌株2P24分泌2,4-DAPG和其他生防相关性状的影响。【结果】Tn5插入位点及其序列分析表明突变菌株W3中Tn5破坏了opgG基因。鉴于opgG和opgH基因组成操纵子,利用同源重组技术构建了opgGH内缺失突变菌株。与野生菌株2P24相比,opgGH突变菌株中2,4-DAPG的产量显著降低。对其他生防相关性状的检测发现,突变opgGH基因并不影响群体感应系统(quorum sensing,QS)信号分子的产生、氢氰酸的产生以及生物膜的形成,但可抑制菌株2P24的游动性。转录融合实验进一步表明opgGH基因并不调控gacA基因及其调控的小RNA分子编码基因的表达,这些结果表明opgGH基因可能不通过Gac/Rsm信号通路影响2,4-DAPG的产生。另外,高渗透势条件下,菌株2P24可通过opgGH基因调控2,4-DAPG的产生。【结论】菌株2P24中opgGH基因正调控抗生素2,4-DAPG的产生、游动性以及抑菌能力,是该菌株中一个与生防性状相关的重要调控因子。

摘要译文

关键词: 荧光假单胞菌 ；opgGH ；2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-DAPG) ；游动性；群体感应

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被引量 2

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【期刊论文】 • 于福浩 ^1,2娄在祥 ^1,2

王洪新 ^1,2寇兴然 ^1,2 • 《食品与生物技术学报》 • 2019年第6期 56 - 63，共8页

机构： [1] 江南大学食品学院[2] 江南大学国家功能食品工程技术研究中心

摘要：为了研究咖啡酸对铜绿假单胞菌群体感应及毒力因子和信号分子的抑制作用。采用紫色色杆菌定性定量法判断咖啡酸对群体感应的抑制效果,采用国际标准方法测定其对毒力因子和生物膜的抑制作用,采用UPLC-MS分析其对群体感应信号分子产量的影响。结果表明,咖啡酸在亚抑菌质量浓度下能显著抑制紫色杆菌素的产量,这揭示了咖啡酸的抑群体感应活性。而且,咖啡酸对铜绿假单胞菌的游动能力、生物膜和毒力因子(绿脓菌素和鼠李糖脂)均有显著的抑制作用。当咖啡酸质量浓度为0.4 mg/mL时,对铜绿假单胞菌生物膜、绿脓菌素和鼠李糖脂的抑制率分别为65.3%.66.4%和31.8%;对信号分子C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL和3-oxo-C12-HSL的抑制率也分别达到了59.6%、49.2%、53.9%和52.2%。这些发现表明,咖啡酸有潜能成为有效的群体感应抑制剂,其抑制机制可能是干扰信号分子AHLs的合成以干扰群体感应,同时抑制生物膜和毒力因子的表达,降低细菌毒力。

摘要译文

关键词: 咖啡酸；群体感应；信号分子 ；生物膜；毒力因子

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被引量 16

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【期刊论文】 • 韩成凤林亚慧刘姝婷韩培培

+1位作者 • 《天津科技大学学报》 • 2023年第1期 1 - 9，共9页

机构： [1] 天津科技大学生物工程学院

摘要：为了探究发菜(Nostoc flagelliforme)伴生菌对其生理代谢的影响,进一步了解发菜的生长体系以及发菜与伴生菌的相互作用,本文采用平板划线法从发菜固体培养基上分离出11株伴生菌,利用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-qToF-MS)鉴定伴生菌产生的N-酰基高丝氨酸内酯类分子(AHLs)种类.通过质谱图可知微杆菌属(Microbacterium sp.)ABNF-1产生C_(12)-HSL,根瘤菌属(Rhizobium sp.)ABNF-4产生C_(6)-HSL、C10-HSL、C_(12)-HSL,戈登氏菌属(Gordonia sp.)ABNF-9产生C_(6)-HSL、C10-HSL,假单胞菌属(Pseudomonas balearica sp.)ABNF-10产生C10-HSL、C_(12)-HSL.对发菜AHLs产生菌共培养的代谢产物分析表明,主成分分析(PCA-X)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)的评分都呈现明显的离散现象,表明共培养组的代谢产物发生了变化,发菜的脂肪酸代谢和碳代谢发生了显著变化.通过外源添加AHLs发现,当群体感应信号分子AHLs浓度为5μmol/L以上时,AHLs能够促进荚膜多糖的积累,提高细胞总糖含量,对发菜多糖含量影响显著,这进一步说明AHLs能够影响发菜细胞的生长代谢.

摘要译文

关键词: 发菜；群体感应信号分子AHLs ；代谢产物；发菜多糖

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被引量 2

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【期刊论文】 • 崔方超 ¹李婷婷 ²刘明爽 ¹马燕 ¹ +1位作者 • 《现代食品科技》 • 2015年第12期 49 - 55，共7页

机构： [1] 渤海大学食品科学研究院辽宁省食品安全重点实验室[2] 大连民族学院生命科学学院

摘要：本文以大菱鲆分离的荧光假单胞菌作为研究对象,紫色杆菌CVO26平行划线法检测信号分子。不同碳源(葡萄糖、蔗糖、果糖、木糖、乳糖、麦芽糖)的AB培养基培养并检测其生物被膜、嗜铁素和胞外蛋白酶的产生量,同时添加外源的信号分子标准品,研究AHLs与腐败因子之间的相关性。研究表明:大菱鲆分离的荧光假单胞菌能够发生群体感应现象,经不同碳源培养,其腐败因子产生情况有明显差异,碳源的添加对生物被膜的产生有促进作用,对胞外蛋白酶的产生没有显著影响;以葡萄糖、麦芽糖为碳源,生物被膜的产生量较高;以蔗糖和乳糖为碳源,嗜铁素的产量较高。添加外源信号分子标准品,生物被膜、嗜铁素和胞外蛋白酶的产生量有显著提高。因此,生物被膜、嗜铁素和胞外蛋白酶的产生与AHLs有关,群体感应现象可调控腐败特性的表达,并在水产品腐败过程中发挥作用。

摘要译文

关键词: 荧光假单胞菌 ；群体感应信号分子 ；生物被膜；嗜铁素；胞外蛋白酶

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被引量 28

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【期刊论文】 • 王延茹 ¹段金菊 ²

• 《生物化工》 • 2023年第5期 69 - 73，共5页

机构： [1] 山西医科大学汾阳学院基础医学部药理教研室[2] 山西医科大学第二医院药学部

摘要：目的:通过与群体感应(Quorum Sensing,QS)基因正常菌株对比,探讨喹诺酮信号分子对lasR缺陷型铜绿假单胞菌绿脓菌素活性的影响。方法:选取2021年3月至2022年10月山西医科大学第二医院临床分离的10株铜绿假单胞菌为研究对象,QS基因正常的非重复菌株为正常组,只有lasR基因缺失的为缺陷组,观察正常组和缺陷组经不同浓度喹诺酮信号分子(Pseudomonas Quinolone Signal,PQS)(10μmol/L、40μmol/L、80μmol/L)和不同时间(1 d、2 d、3 d、4 d和5 d)诱导绿脓菌素活性的变化,采用秩和检验和重复测量方差分析进行结果分析。结果:诱导前缺陷组的绿脓菌素活性低于正常组,两组的绿脓菌素活性差异有统计学意义(P <0.05)。组内比较表明,不考虑诱导浓度间的差异,正常组菌株在不同诱导时间的绿脓菌素活性差异有统计学意义(P <0.05),缺陷组活性差异没有统计学意义(P> 0.05);不考虑诱导时间之间的差异,正常组在不同诱导浓度下的绿脓菌素活性差异有统计学意义(P <0.05),缺陷组活性差异没有统计学意义(P> 0.05)。组间比较表明,两组菌株在不同诱导时间和诱导浓度下绿脓菌素活性差异均有统计学意义(P <0.05)。结论:外源性喹诺酮信号分子不同诱导方案对正常组和缺陷组绿脓菌素活性影响不同,正常组在不同诱导方案下绿脓菌素活性不同程度地提高,缺陷组在不同诱导方案下绿脓菌素活性变化不明显,缺陷组的绿脓菌素活性均低于正常组。

摘要译文

关键词: 铜绿假单胞菌 ；喹诺酮信号分子 ；lasR ；绿脓菌素

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【期刊论文】 • 李佳珣叶雨寒胡心怡张秋香

+1位作者 • 《微生物学杂志》 • 2023年第6期 89 - 96，共8页

机构： [1] 江南大学食品学院

摘要：筛选得到对慢性创面中铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)生物膜形成具有抑制作用的乳杆菌(Loctobacillus)。测定不同种乳杆菌对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌双菌生物膜量、生长及群体感应信号分子AI-2的影响,并采用主成分分析和菌株特性综合分析确定效果最佳的菌株,最后通过荧光定量PCR的方式探究该菌株对生物膜和群体感应相关基因表达的影响。结果表明,植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、卷曲乳杆菌(Loctobacillus crispatus)、嗜酸乳杆菌(Loctobacillus acidophilus)、鼠李糖乳杆菌(Loctobacillus rhamnosus)、瑞士乳杆菌(Loctobacillus helveticus)、短乳杆菌(Loctobacilkus brevis)具有不同程度的抑菌、抑制生物膜形成的能力,且同种不同株的乳杆菌抑制生物膜形成的能力也有所差异。其中,植物乳杆菌CCFM233产生的AI-2信号分子较多,具有良好的抑菌能力,可使致病菌生物膜形成量降低,铜绿假单胞菌的LasR和rhlI基因表达水平和金黄色葡萄球菌的SarA基因表达水平显著下调。本研究旨在揭示植物乳杆菌CCFM233具有抗铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌感染的潜力,为其应用于慢性创面敷料提供参考。

摘要译文

关键词: 生物膜；金黄色葡萄球菌；铜绿假单胞菌 ；群体感应；乳杆菌

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被引量 6

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【期刊论文】 • 王晓玉田雨李亚茹

• 《温州大学学报（自然科学版）》 • 2025年第3期 26 - 33，共8页

机构： [1] 温州大学生命与环境科学学院

摘要：群体感应淬灭技术在减缓膜污染问题方面应用越来越广泛.然而,人们筛选分离出的高效淬灭菌株种类有限且绝大多数用来降解AHLs信号分子,能高效降解其他类型信号分子如AI-2类型的淬灭菌株则相对较少.本研究从温州市排水有限公司南片污水处理厂取样,富集纯化并筛选分离出高效的淬灭菌株.以哈维氏弧菌BB170为报告菌株,使用生物发光法测定菌株降解AI-2信号分子的能力.以紫色杆菌CV026为报告菌株,定量测定菌株降解C6-HSL信号分子的能力.通过菌株形态、生理生化及16SrRNA鉴定、构建系统发育树等方法对菌株进行分类鉴定.经复筛后,选出10株具有淬灭效果的菌株,其中一株柠檬酸杆菌属W5对AI-2信号分子和C6-HSL信号分子均有高效降解能力.菌株W5能显著抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成,为后续群体淬灭减缓膜污染的实际应用奠定了基础.

摘要译文

关键词: AI-2 ；群体淬灭；生物膜；铜绿假单胞菌

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【会议论文】 • 王扬蕊白凤翎励建荣吕欣然

作者单位： [1] 渤海大学食品科学与工程学院

会议名称：

会议时间： 2022-12-14

摘要：荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)和嗜水气单胞菌(A eromonas hydrophila)是有氧冷藏水产品中的优势腐败菌,且其腐败特性均受N-homoserine lactone(AHLs)型群体感应系统的调控。以具有群体淬灭活性菌株YF-2为研究对象,利用琼脂扩散法验证了菌株YF-2对AHLs标品的降解作用并探究了淬灭活性位置。利用热灭活及酸恢复实验探究了淬灭活性物质的类型。以经荧光假单胞菌单菌及其与嗜水气单胞菌混合菌感染的三文鱼块为载体,通过测定三文鱼块pH、持水力、TBA、TVB-N及菌落总数等新鲜度指标的变化,探究淬灭活性物质在实际中对水产品保鲜的作用。结果表明:菌株YF-2对C4-HSL、C6-HSL和C8-HSL信号分子的降解活性均可达到100%,经鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。淬灭活性物质存在于细胞提取物(Crude cell extract,CCE),初步判断为AHLs酰基转移酶或AHLs氧化还原酶。此外,蜡样芽孢杆菌YF-2 CCE的处理可使三文鱼pH、TBA、TVB-N和菌落总数的上升速度及持水力的下降速度减慢,即可抑制荧光假单胞菌及其与嗜水气单胞菌混合菌的致腐能力,一定程度上延缓三文鱼的腐败,延长其货架期。

摘要译文

关键词: 群体感应；蜡样芽孢杆菌；混合腐败菌；腐败特性；三文鱼保鲜

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被引量 2

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【期刊论文】 • 李惠 ^1,2刘晓光 ¹高克祥 ²贾金丽 ¹ • 《生物工程学报》 • 2009年第6期 832 - 839，共8页

机构： [1] 江苏大学生命科学研究院[2] 山东农业大学植物保护学院

摘要： 假单胞菌菌株G5是分离自香菜(Coriandrum sativumL.)茎内的一株内生菌,经BIOLOG系统分析其底物利用图谱,初步鉴定为桔黄假单胞菌Pseudomonas aurantiaca。大量研究已表明许多革兰氏阴性细菌应用群体感应系统,通过感应扩散性小信号分子―乙酰基高丝氨酸内酯(N-acyl homoserine lactones,AHLs),以种群密度依赖的方式调控基因表达,控制植物相关细菌的多种表型。本研究组合应用AHLs检测菌株Chromobacterium violaceum CV026和薄层层析分析,初步检测出菌株G5可产生几种可检测水平的AHLs信号分子,其中以N-hexanoyl-homoserine lactone(C6-HSL,HHL)为主,迁移率Rf值为0.4。进一步克隆和测序了该菌株中由PhzI和PhzR组成的群体感应quorumsensing系统的编码基因phzIR,并在大肠杆菌中异源表达了AHLs信号分子合成酶基因phzI。序列和系统进化分析表明它们与假单胞菌属其他的phzIR基因有高度同源性和进化上的保守性。

摘要译文

关键词: 假单胞菌G5菌株；内生细菌；吩嗪；群体感应

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被引量 10

11

11. 认领

【期刊论文】 • 汤湘雍严安黄显清张雪洪 +1位作者 • 《微生物学报》 • 2006年第3期 478 - 481，共4页

机构： [1] 上海交通大学生命科学技术学院

摘要：经初步鉴定,假单胞菌株(Pseudomonassp.)M18至少能产生5种N-酰基高丝氨酸内酯类(N-acyl-homoserinelactones,AHLs)信号分子,它们是:N-丁酰高丝氨酸内酯(N-butyryl-L-homoserine lactone,C4-HSL,BHL)、N-己酰高丝氨酸内酯(N-hexanoyl-L-homoserine lactone,C6-HSL,HHL)、N-3-氧-己酰高丝氨酸内酯[N-(3-oxohexanoyl)-L-homoserinelactone,3-Oxo-C6-HSL,OHHL]、N-3-氧-辛酰高丝氨酸内酯[N-(3-oxooctanoyl)-L-homoserine lactone,3-Oxo-C8-HSL,OOHL]和N-3-氧-癸酰高丝氨酸内酯[N-(3-oxodecanoyl)-L-homoserine lactone,3-Oxo-C10-HSL,ODHL)。在gacA突变菌株M18G中,信号分子的积累量明显减少,且只能检测出其中的4种;同时,吩嗪-1-羧酸(Phenazine-1-carboxylic acid,PCA)的合成量比野生株M18提高了2倍左右。在M18菌株中,基因rhlⅠ的编码产物参与BHL和HHL的合成。构建rhlI’-’lacZ翻译融合表达质粒pMEIZ,分别导入野生株M18和突变株M18G,突变株M18G的半乳糖苷酶活性比野生株M18下降约40%,表明GacA对基因rhlI的表达具有正调控作用。但是,在野生株M18和突变株M18G的发酵液中,分别或同时添加过量的外源BHL和HHL,对PCA合成的影响不显著,表明在突变株M18G中,PCA合成量的增加与BHL和HHL合成量的减少没有明显的相关性。

摘要译文

关键词: 假单胞菌株M18 ；gacA ；吩嗪-1-羧酸；高丝氨酸内酯类信号分子

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被引量 7

12

12. 授权

【专利/发明】 • CN201711248767.6 • 陈少华范兴辉张炼辉王惠杉 +3位作者 • 申请日：2017-11-30, 公开日：2020-08-07

申请人：华南农业大学

公开（公告）号： CN107893040B

摘要：本发明公开了一种微生物群体感应信号分子降解菌及其在病害防治中的应用。所述硝基还原假单胞菌为硝基还原假单胞菌（Pseudomonas nitroreducens）菌株W‑7，该菌株于2017年11月2日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M2017649。该菌株活性稳定，能以OdDHL等群体感应信号分子AHLs作为唯一碳源生长，对信号分子有显著且快速的降解作用，同时，该菌株对其他群体感应信号分子如OHHL和DSF均具有较好降解效果，而且该菌株还具有培养方法简单、生长速度快、不易变异、适应能力强的特点，在群体淬灭方向、抑制软腐病病害、防治依赖微生物群体感应信号介导致病的病原菌危害方面具有巨大推广应用的潜力。本发明可以减少农药滥用问题，同时为生物防治植物病害提供了新思路。

摘要译文

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13

13. 授权

【专利/发明】 • CN201711248767.6 • 陈少华范兴辉张炼辉王惠杉 +3位作者 • 申请日：2017-11-30, 公开日：2018-04-10

申请人：华南农业大学

公开（公告）号： CN107893040A

摘要：本发明公开了一种微生物群体感应信号分子降解菌及其在病害防治中的应用。所述硝基还原假单胞菌为硝基还原假单胞菌（Pseudomonas nitroreducens）菌株W‑7，该菌株于2017年11月2日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M2017649。该菌株活性稳定，能以OdDHL等群体感应信号分子AHLs作为唯一碳源生长，对信号分子有显著且快速的降解作用，同时，该菌株对其他群体感应信号分子如OHHL和DSF均具有较好降解效果，而且该菌株还具有培养方法简单、生长速度快、不易变异、适应能力强的特点，在群体淬灭方向、抑制软腐病病害、防治依赖微生物群体感应信号介导致病的病原菌危害方面具有巨大推广应用的潜力。本发明可以减少农药滥用问题，同时为生物防治植物病害提供了新思路。

摘要译文

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14

14. 实质审查的生效

【专利/发明】 • CN202311320302.2 • 白玉彬张继瑜曾子康白玉婷 +8位作者 • 申请日：2023-10-12, 公开日：2024-01-05

申请人：中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所

公开（公告）号： CN117338760A

摘要：本发明提供了佳味酚在制备抑制微生物感染的药物中的应用，属于生物医药技术领域。本发明从45种天然化合物中筛选得到的佳味酚可以抑制铜绿假单胞菌群体感应的活性，且能在不影响铜绿假单胞菌生长的前提下，有效抑制其AHLs信号分子的产生抑制绿脓素和鼠李糖脂的合成，抑制生物被膜的形成并加速其扩散，并且能够使群体感应调控基因、生物被膜生成相关基因、绿脓素调控基因、鼠李糖脂调控基因和毒力因子相关基因的表达水平明显降低，减弱细菌的致病性和耐药性，且与抗生素联用，具有良好的抗菌增效作用，使抗生素的用量大大降低，能够有效解决耐药细菌的感染。

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15

15. 认领

【学位/硕士】 • 王东升 • 暨南大学 • 导师：王立立 • 2019年

摘要：近些年,矿山开采、污水灌溉以及化肥的过度使用已经导致重金属镉(Cd)在农田土壤中大量累积,严重威胁农作物生长及农产品食用安全。植物修复技术是土壤Cd污染治理的重要方法,不仅成本较低,而且具有良好的综合生态效益,适合在中、低Cd污染土壤中应用,然而单纯的植物修复对土壤Cd的提取效率较低,而广泛存在于根际土壤且具有较强溶磷溶镉能力的产铁载体菌,为微生物强化植物修复技术提供了研究思路。本研究从Cd污染农田土筛选获得两株产铁载体菌,并分析了两株菌的产铁载体能力及溶磷溶镉机制,进一步采用盆栽实验探究外源碳源信号分子的添加对产铁载体菌联合龙葵修复Cd污染土壤效应的影响机制。主要研究结果如下:(1)采用CAS筛选培养基从Cd污染土壤获得两株产铁载体菌T1和Y16,经16S r DNA测序分析并结合生理生化实验鉴定这两株菌分别为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。两株菌的生长曲线测定结果显示T1和Y16分别在14h和13h进入稳定期,此外两株菌均表现出较强的产铁载体能力且对Cd具有较强的耐受性。(2)采用摇瓶试验评估两株菌活化难溶态镉和磷的能力,结果显示在富铁培养下接种T1和Y16的培养基中可溶性Cd含量分别是未接菌(CK)的4.6和5.5倍,而可溶性P含量分别是未接菌(CK)的4.3和6.5倍,这可能是产铁载体菌分泌有机酸导致培养基p H显著下降造成的,然而在缺铁培养下均未显著降低培养基p H,因此在此条件下对难溶态Cd的活化机制主要归咎于两株菌分泌的铁载体的螯合作用。(3)盆栽实验结果显示接种T1、Y16菌显著促进龙葵对土壤Cd的吸收,分别较未接菌提升了62%和73%,此外五步提取法对根系土壤结果分析表明接菌处理有效促进了龙葵根际土壤难溶态Cd向可交换态Cd的转化。进一步通过趋化实验和碳源实验确定D-葡萄糖酸可作为Y16菌的碳源信号分子,在接种Y16菌的基础上,外源添加D-葡萄糖酸后龙葵的生物量和Cd含量分别比未加D-葡萄糖酸增加14%和21%。同时对根际土壤微生物结构和功能分析表明在接种Y16菌的基础上,外源添加D-葡萄糖酸改变了群落的结构和微生物功能基因的表达,增强了Enterobacteriaceae肠杆科在龙葵根际土壤中的富集,同时发现Bradyrhizobium和Mesorhizobium根际促生菌在龙葵根部的增加,及增强了细胞移动性基因和新陈代谢功能基因的表达。

摘要译文

关键词: 产铁载体菌；活化；碳源信号分子 ；龙葵；Cd土壤修复

引用

被引量 8

16

16. 认领

【学位/硕士】 • 谢来工 • 西北农林科技大学 • 导师：张磊 • 2022年

摘要：恶臭假单胞菌KT2440是一株被广泛应用于生物工业化生产的模式菌株。因此,阐明恶臭假单胞菌KT2440对环境的耐受机制使其能够承受工业生产压力对指导KT2440的生产实践具有重要意义。群体感应(quorum sensing,QS)广泛参与调控细菌的环境适应机制,其中介导细菌种内和种间通讯的信号分子autoinducer-2(AI-2)能调节细菌的多种生理过程,包括生物膜的形成,毒力和耐药性等。目前已经鉴定出三种类型AI-2受体,包括Lux P,Lsr B和含d CACHE结构域的跨膜信号转导蛋白,其中含d CACHE结构域的AI-2受体广泛存在于细菌中。恶臭假单胞菌KT2440中是否存在AI-2受体以及AI-2是否参与调控KT2440生理功能还未见报道。本研究挖掘介导恶臭假单胞菌KT2440对AI-2趋化反应的趋化受体,并探究AI-2信号通过趋化受体对恶臭假单胞菌KT2440趋化运动及生物膜形成的调控作用。具体研究结果如下:1.恶臭假单胞菌KT2440对AI-2具有趋化性利用毛细管定量分析法和软琼脂平板法检测了恶臭假单胞菌KT2440对AI-2的趋化反应,两种检测结果都表明恶臭假单胞菌KT2440对AI-2具有趋化性。这暗示恶臭假单胞菌KT2440中含有AI-2的受体,且能够介导其对AI-2的趋化性。2.恶臭假单胞菌KT2440中AI-2受体的鉴定为了挖掘出恶臭假单胞菌KT2440中存在的AI-2受体,本研究利用铜绿假单胞菌中已知AI-2受体Tlp Q的氨基酸序列在恶臭假单胞菌KT2440基因组中进行Blast P搜索,检索到了与其同源性最高的蛋白——甲基化趋化受体蛋白Mcp U。随后,对Mcp U进行了生物信息学分析和分子对接实验,结果都显示Mcp U具有与AI-2结合的结构基础。随后本研究对Mcp U的配体结合结构域(ligand-binding domain,LBD)进行了异源表达和纯化,利用哈维氏弧菌的生物发光实验和等温滴定量热法(ITC)分析了Mcp U-LBD与AI-2的相互作用,结果显示Mcp U-LBD与AI-2存在高亲和力相互作用,从而证明了Mcp U是AI-2的受体。3.恶臭假单胞菌KT2440对AI-2的趋化反应依赖甲基化趋化受体Mcp U利用软琼脂平板法和毛细管定量分析法检测了野生型菌株、mcp U基因缺失菌株和mcp U基因回补菌株对AI-2的趋化反应。实验结果都显示野生型菌株对AI-2具有趋化性,而mcp U基因缺失菌株未表现出对AI-2的趋化运动,但是mcp U基因回补菌株对AI-2表现出明显的趋化性。因此,恶臭假单胞菌KT2440对AI-2的趋化反应依赖甲基化趋化受体Mcp U。4.AI-2通过Mcp U增强了恶臭假单胞菌KT2440的生物膜形成能力本研究进一步测定了AI-2对KT2440和Δmcp U菌株生物膜形成量的影响。生物膜测定结果显示,外源添加的AI-2能够增强恶臭假单胞菌KT2440菌株的生物膜形成量,而AI-2对Δmcp U菌株的生物膜形成能力没有显著影响。为了排除菌株生长状况对生物膜形成的影响,本研究在LB液体培养基中测定了AI-2对KT2440和Δmcp U生长的影响,结果显示外源添加AI-2情况下,Δmcp U与KT2440的生长速度基本一致。以上研究表明,AI-2通过Mcp U增强了恶臭假单胞菌KT2440的生物膜形成能力。综上所述,本研究在恶臭假单胞菌KT2440中发现了群体感应信号分子AI-2的受体甲基化趋化受体Mcp U,并证明了AI-2通过该受体调控恶臭假单胞菌KT2440的趋化运动和生物膜形成。这些结果暗示恶臭假单胞菌KT2440能通过Mcp U感知环境中其他细菌产生的AI-2信号,增强自身生物膜形成能力,从而提高其环境适应能力。因此,通过让恶臭假单胞菌KT2440合成AI-2信号或者将其与其他AI-2产生菌株联合培养增强KT2440的生物膜形成能力可以作为提高恶臭假单胞菌KT2440环境适应性的一种新策略。

摘要译文

关键词: 恶臭假单胞菌 ；甲基化趋化受体蛋白；AI-2 ；趋化作用；生物膜

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17

17. 认领

【学位/博士】 • 杨盈 • 厦门大学 • 导师：王克坚 • 2020年

摘要：拟穴青蟹(Scyllaparamamosain)(简称青蟹)是印度至西太平洋一带国家中广受欢迎的水产经济物种,亦是我国重要的高经济价值海水养殖蟹类,其在东南沿海地区的养殖规模在近年来不断扩大,创造了可观的经济价值。作为无脊椎动物,青蟹依赖先天性免疫系统来确保其个体在复杂的生存环境中的存活及繁衍。抗菌肽作为先天性免疫系统的重要组成部分,在机体抵抗外源病原性微生物感染的过程中发挥重要的作用。本实验室前期研究中揭示了青蟹生殖系统特异性表达的抗菌肽SCY2,并发现SCY2在青蟹交配期受激素调节,具有生殖免疫功能。为了进一步阐释该类抗菌肽在青蟹体内潜在的生理作用与机制,本项研究首先探索并发现了青蟹体内存在一种与SCY2相互作用的新型蛋白Scyreprocin,发现其重组表达产物rScyreprocin具有广谱高效抗菌活性并同时具有抑癌活性,是一种新型抗菌肽;进一步对rScyreprocin的抗菌作用机制、SCY2及Scyreprocin在青蟹生殖过程中的生理功能、rScyreprocin的抑癌作用机制及其在活体水平上抑制实体瘤的药效等进行了深入研究,具体成果如下:1.获得一种SCY2的新型互作蛋白质,命名为Scyreprocin。以SCY2成熟肽为诱饵蛋白,在雄性青蟹性腺中,利用酵母双杂交技术筛选获得一个未被报道过的SCY2互作蛋白。该蛋白的cDNA序列全长为591 bp,包含一个长度为255 bp的开放阅读框,编码84个氨基酸。通过与多个国际公开的数据库进行同源性比较,发现其编码基因及其蛋白质与已公开发布的数据无同源性,为一新型蛋白质,将其命名为Scyreprocin(GenBank登录号:MH488960)。利用原核表达手段制备获得Scyreprocin的表达产物rScyreprocin,并获得效价良好的Scyreprocin抗体。随后通过多种经典的(如免疫共沉淀、Pull-down等)及新兴的(如哺乳动物细胞双杂交技术、表面等离子共振技术等)蛋白质-蛋白质相互作用研究技术,验证了 Scyreprocin与SCY2的相互作用,首次揭示在性成熟雄性青蟹精浆中存在Scyreprocin-SCY2相互作用复合物。2.阐明Scyreprocin及SCY2在健康的性成熟青蟹个体中及不同发育阶段中的表达分布模式。Scyreprocin基因在性成熟青蟹的精巢组织中显著高表达,在雌蟹体内的总体表达水平远低于雄蟹,因此,Scyreprocin是雄性青蟹性腺特异表达的蛋白。蛋白水平上,精巢中Scyreprocin的表达量随着雄蟹精巢发育逐渐升高,主要存在于精子、精荚中,而雄蟹精巢精浆中SCY2的表达量也伴随着上升;性成熟后,Scyreprocin与SCY2在射精管精浆中高表达,同时二者存在于精子、精荚中。在成熟精子中,Scyreprocin与SCY2共定位于精子顶体帽、线粒体中。用细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激后,性成熟雄性青蟹精巢中Scyreprocin转录本的表达水平呈显著上调表达模式;以恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)刺激雄蟹后,精巢及射精管中Scyreprocin的表达水平亦呈显著诱导模式,表明其对LPS刺激和细菌感染都有免疫应答反应。同时发现,雌蟹中不表达SCY2及Scyreprocin蛋白,而在交配后的雌蟹纳精囊内容物中可检测到大量的Scyreprocin及SCY2蛋白,表明二者可通过交配从雄性转移到雌性青蟹,存在跨性别转移。此外,在交配后的雌蟹纳精囊上皮细胞中亦可检测到SCY2信号。3.揭示rScyreprocin的广谱抗菌活性及其作用机制。通过基因工程技术获得Scyreprocin原核表达产物(rScyreprocin),该表达产物对受试细菌、真菌具有良好的快速抑杀作用;对霉菌孢子的萌发有一定的抑制作用,并可有效抑制真菌生物膜的形成;能够有效抑杀直接从医院临床样本中分离获得的多重耐药性细菌。发现rScyreprocin针对不同的微生物具有不同的抑杀菌作用机制,不仅能够直接作用于细菌及真菌表面,使微生物细胞膜通透性发生改变、膜结构破损,细胞内容物泄露而导致微生物死亡;此外,rScyreprocin能够诱导真菌细胞发生凋亡效应,通过诱导凋亡及破坏细胞膜结构双重方式杀伤真菌。4.揭示Scyreprocin及SCY2在青蟹生殖过程中的生理功能。青蟹的生殖过程在细胞水平上包括:配子跨性别传递(交配)、精子获能、精卵相遇、精子发生顶体反应、精卵融合等。青蟹交配过程中,精子有可能与外界水环境接触,沾染病原微生物并进入雌性生殖系统,从而影响配子健康、降低繁殖成功率。发现精浆中存在大量的Scyreprocin与SCY2,青蟹交配后精浆携带着精荚从雄蟹转移至雌蟹纳精囊中,这些抗菌肽可能在此过程中发挥抗菌活性;精子贮存于纳精囊等待雌蟹卵巢发育、排出成熟卵子的期间,检测发现卵巢中的孕酮水平逐渐升高,精浆中的Scyreprocin与SCY2可能为精子提供了保护作用,青蟹精子可能在纳精囊中完成类似获能的过程。雌蟹排卵时,同时从纳精囊中释放出精子,精、卵在生殖道相遇,精子随机附着至卵子表面,随后发生顶体反应并完成精卵融合。本研究进一步发现,孕酮能够诱导青蟹精子发生顶体反应。发生顶体反应前,精子细胞中的SCY2起到维持精子胞内钙离子稳态的功能。顶体反应过程中,卵子表面或卵水中的孕酮与精子顶体帽上的Scyreprocin结合,从而启动钙离子内流;此过程中,SCY2促进了孕酮与Scyreprocin的结合。此外,SCY2可直接与钙离子结合,并向精子胞内运输钙离子,胞内钙离子浓度水平不断累积,从而激发精子顶体反应,完成精卵融合。以抗体阻抑青蟹精子表面的SCY2后,精子胞内钙离子浓度下降,孕酮无法诱导精子发生顶体反应;以抗体阻抑精子表面的Scyreprocin虽对精子胞内钙离子浓度无影响,然而孕酮无法诱导精子发生顶体反应;同时以相应抗体阻抑精子表面的SCY2和Scyreprocin后,精子也无法在孕酮诱导下发生顶体反应。此前虽有抗菌肽参与精子运动和成熟过程的报道,本研究首次揭示了雄性青蟹性腺特异性表达的抗菌肽Scyreprocin及SCY2,不仅具有抗菌活性,还直接参与了孕酮诱导的青蟹精子顶体反应过程。本部分研究揭示的青蟹精子顶体反应的分子机制与哺乳动物及最早在海洋动物海胆中报道的亦不相同,是一种新的精子顶体反应分子机制。5.体内外实验证明抗菌肽rScyreprocin和rSCY2具有安全性及有效性。以原代培养的青蟹血淋巴细胞及人胚肾上皮细胞HEK293T,检测Scyreprocin的细胞毒性,结果表明rScyreprocin在0-40μM浓度范围内对受试细胞无毒性或生长抑制活性;同时发现,rScyreprocin和rSCY2在0-8μg/尾的剂量范围内注射海水青鳉(Oryzias melastigma),对鱼体无毒性效应。用哈氏弧菌(Vibrio harveyi)感染海水青鳉后,再次注射rScyreprocin和rSCY2,能够提高海水青鳉存活率。6.发现rScyreprocin具有抑杀癌细胞的活性,同时对非癌细胞系细胞无毒性。通过异源过表达或直接以rScyreprocin及/或rSCY2孵育常见的多株人类细胞系细胞,可引起癌细胞发生细胞凋亡效应,而对非癌细胞系细胞的生长无影响。发现rScyreprocin在孵育后能够穿过细胞膜进入胞质中,而rSCY2不具备穿膜特性。rScyreprocin能够有效抑制癌细胞系细胞的增殖活性、成克隆能力等,除了诱导癌细胞胞内ROS累积、细胞ATP泄露之外,还能够引起癌细胞细胞骨架的失常。因此,对癌细胞与非癌细胞系细胞,rScyreprocin均能够穿过细胞膜进入细胞质中,却能够引起癌细胞的细胞凋亡效应,进而抑制、杀伤癌细胞。7.阐明rScyreprocin抑杀非小细胞肺癌细胞NCI-H460的作用机制。以人非小细胞肺癌细胞NCI-H460为代表,对rScyreprocin的抑癌作用机制进行深入探讨。发现rScyreprocin可利用其穿膜特性穿过细胞膜,进入NCI-H460细胞胞质中,定位于核仁、线粒体、内质网上,能够对重要细胞器(如线粒体、高尔基体、粗面内质网等)的形态结构造成直接破坏。除直接破坏生物膜结构之外,rScyreprocin处理诱导的细胞胞内ROS水平的上升及累积,诱发内质网应激;内质网中钙离子释放至胞质中,钙离子爆发进一步引起了线粒体稳态的破坏、线粒体膜通透性改变、膜电位丢失,细胞色素c释放至胞质,继而引发Caspase级联反应,诱导细胞凋亡。rScyreprocin处理后,NCI-H460细胞蛋白质合成相关信号通路关键分子的表达水平下降,细胞蛋白质合成速率减缓,细胞活力下降。进入NCI-H460细胞后,rScyreprocin还能够与组成细胞骨架的重要分子,如Keratin等,直接结合,影响微管的正常功能,从而破坏细胞结构。综上,rScyreprocin通过多重作用机制完成对NCI-H460的抑杀,主要包括:①直接破坏细胞膜、细胞器结构完整性;②抑制细胞内蛋白质合成速率;③破坏细胞骨架结构;④诱导细胞凋亡效应等等。同时,对培养的人非小细胞肺癌干细胞样细胞NCI-H460SFM进行了同样实验,发现rScyreprocin也进入了 NCI-H460SFM细胞、引起细胞凋亡效应、破坏了细胞骨架结构,但其引起的NCI-H460SFM细胞关键信号通路蛋白的表达水平的变化与NCI-H460细胞中所得结果相比不尽相同,表明rScyreprocin可能针对不同的癌细胞类型采取不同的作用机制达到其抑杀效果。8.以动物实验证明rScyreprocin可抑制实体瘤生长的活性。在成功获得以NCI-H460细胞皮下成瘤的荷瘤裸鼠模型的基础上,通过不同的给药形式,对rScyreprocin活体抑癌药效进行了初步评价。在以尾静脉注射方式给药时,5 mg/kg剂量的rScyreprocin能够在一定程度上减缓肿瘤的生长。以瘤内注射方式给药时,1.8及3.6mg/kg剂量的Scyreprocin能够有效抑制肿瘤的生长(与已知商品化抗癌药物顺铂比较)。同时设置平行实验,发现rScyreprocin对裸鼠无生物毒性,对人血红细胞也无细胞毒性及溶血活性,表明其具备良好的体内抑癌活性及较高的生物安全性。

摘要译文

关键词: 拟穴青蟹；新型互作蛋白；生殖系统抗菌肽；Scyreprocin ；SCY2 ；孕酮；精子顶体反应；抗菌机制；抗癌细胞机制；活体抗肿瘤药效

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被引量 2

18

18. 认领

【学位/硕士】 • 谢臻 • 西北农林科技大学 • 导师：徐磊 • 2024年

摘要：细菌外膜囊泡(Outer membrane vesicles,OMVs)是一种由革兰氏阴性细菌释放的纳米级囊泡状结构,其形成与细菌的生长周期和应激反应密切相关。OMVs能够携带细菌的蛋白质、脂多糖、核酸等生物大分子,在细菌与宿主相互作用以及细菌间信号传递等过程中扮演重要角色。铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种重要的条件致病菌,可以利用OMVs来增强其致病性。在P.aeruginosa与宿主相互作用过程中,OMVs发挥重要功能。通过传递细菌信号分子,OMVs可能干扰宿主的免疫反应,促进细菌的侵染和存活。小RNA(small RNA,s RNA)是一种非编码RNA,能够在转录后水平调控基因表达。虽然s RNA在细菌内部的调控作用已较为明确,但s RNA是否能够通过OMVs转移至宿主细胞从而影响细胞的基因表达还需要进一步研究。OMVs具有激活宿主天然免疫的能力已经被大家所熟知,然而天然免疫系统在被OMVs激活后,其对后续信号响应的影响还不清楚。本研究以P.aeruginosa的OMV为研究材料,揭示了其抑制小鼠巨噬细胞天然免疫反应的机制。主要研究结果如下: (1)为了系统检测P.aeruginosa的OMVs中的s RNA,采用Optiprep密度梯度离心的方法纯化了P.aeruginosa的OMVs,通过对OMVs进行Small RNA-Seq分析,从OMVs中鉴定了303047760个s RNA序列。s RNAs长度分布分析表明,s RNAs的序列长度中位数为37个核苷酸,最小为10个,最大为44个核苷酸。长度为37个核苷酸的s RNAs丰度显著高于其他长度的s RNAs。其中s RNA4518698、s RNA2316613和s RNA809738是OMVs中丰度最高的三个s RNAs,它们都是P.aeruginosa非编码RNA的片段。通过mi Randa和RNAhybrid软件的预测,发现这些s RNAs具有与宿主细胞m RNA结合的潜力,并可能影响宿主的天然免疫应答基因。GO和KEGG富集分析发现,这些s RNAs可能靶向的m RNA涉及宿主天然免疫应答相关的途径。进一步研究发现OMVs能够将包装的s RNA转移到小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞中。 (2)为了进一步探究sRNA4518698、sRNA2316613和s RNA809738对天然免疫反应的影响,人工合成这三个s RNA后转染至RAW264.7细胞中,利用RNA-seq分析发现天然免疫反应相关基因的表达水平下降,并通过q RT-PCR进行了验证。这一结果表明,P.aeruginosa的OMVs可以携带s RNAs,通过影响宿主细胞中的m RNA表达来抑制宿主天然免疫反应。 (3)为了进一步探究OMVs对细菌感染宿主细胞过程的影响,使用OMVs预处理RAW264.7细胞12 h后感染P.aeruginosa,发现OMVs预处理抑制了P.aeruginosa感染诱导的天然免疫反应,且其他革兰氏阴性病原菌(肠出血性大肠杆菌Enterohemorrhagic Escherichia coli和鼠伤寒沙门氏菌Salmonella Typhimurium)来源的OMVs都具有类似的效果;RNA-seq分析显示OMVs预处理抑制了细菌感染激活的促炎信号通路的表达;Western-Blot分析发现OMVs预处理降低了磷酸化NF-κB蛋白水平。总结:研究发现P.aeruginosa的OMVs携带有大量s RNA。其中丰度最高的s RNA4518698、s RNA2316613和s RNA809738能够抑制宿主天然免疫反应。OMVs预处理宿主细胞后能抑制细菌感染诱导的天然免疫促炎信号通路。

摘要译文

关键词: 天然免疫反应；外膜囊泡；小RNA ；免疫抑制；铜绿假单胞菌

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19

19. 认领

【学位/硕士】 • 张爱余 • 重庆大学 • 导师：方芳 ; 梅杰 • 2021年

摘要：酰基高丝氨酸内酯类(Acyl homoserine lactones,AHLs)信号分子普遍存在于污水生物处理系统的细菌中,它不仅可以作用于胞内,还可以在胞外起到调节胞间生理行为的作用。铜绿假单胞菌是活性污泥中最为常见和具有降解污染物质能力的微生物,极易形成生物被膜,且已证实其生物膜的形成受到多种信号分子的调控。近年来,有关铜绿假单胞菌生物膜的形成过程和结构成分的研究已有报道,但鲜有学者关注信号分子尤其是外源添加AHLs类信号分子对菌株生物膜形成的影响。本文以铜绿假单胞菌为考察对象,选取了 4种典型的AHLs类信号分子按0.1μM浓度添加,研究了 C4-HSL、C8-oxo-HSL、C12-oxo-HSL 和 C12-HSL 作用下菌株的成膜性能、表面特性、胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)及胞外多糖(Exopolysaccharides,PS)特性,并采用原核转录组学技术分析菌株的基因变化,对差异基因进行统计、对比和分析,以揭示AHLs对铜绿假单胞菌成膜能力的影响机制,研究成果可为废水生物处理中微生物聚集体的形成提供理论支持。论文得到了以下主要结论:①添加AHLs后菌株的成膜能力、生长能力和自聚集能力等成膜性能显著提高(p<0.05),疏水性、接触角和zeta电位等表面特性明显升高,更多EPS包裹缠绕菌株且生物膜结构更粗糙,而吸附自由能ΔGadh降低、能量势垒消失,表明菌株更易自发聚集成膜。与C12-oxo-HSL、C8-oxo-HSL相比,C12-HSL、C4-HSL作用下菌株的成膜性能明显提高、表面特性明显增强、更多EPS胶连且生物膜结构更粗糙,以及静电力作用能、吸附自由能和路易斯酸碱自由能更低,菌株更易粘附聚集。结果表明侧链不含取代基的AHLs对菌株成膜性能、表面特性作用更优,且AHLs侧链是否含有羰基取代基对菌株成膜性能、表面特性的影响大于不同侧链长度的AHLs的影响。②添加AHLs后菌株EPS的含量及zeta电位、PS的zeta电位显著升高(p<0.05),FTIR和XPS结果表明EPS中O-H、C-H、C=O、氢键和β-折叠结构以及PS中O-H、O-C=O、C-H、α-糖苷键和氢键的相对比例明显增加,CLSM表明视野中PS的分布明显增多,SEM结果表明PS结构更粗糙、更有光泽,有利于菌株EPS及PS桥接形成生物膜。与C12-oxo-HSL、C8-oxo-HSL相比,C12-HSL、C4-HSL作用下菌株的PN含量、PS含量、EPS及PS的zeta电位更高,EPS及PS中的β-折叠结构、α-多糖、氢键、O-C=O和C-H占比升高,PS结构更疏松多孔且高度分支,PS凝胶特性更强,更有利于菌株通过PS交联形成生物膜,结果表明侧链不含取代基的AHLs对菌株EPS及PS特性作用更好,且侧链是否含有羰基取代基比不同侧链长度的AHLs对菌株EPS及PS特性的影响更大。③对菌株进行主成分分析和差异表达基因分析发现,Control组与添加AHLs组距离较远,表明是否添加AHLs对菌株基因表达量的影响差异较大。C12-HSL组、C4-HSL组与C12-oxo-HSL组、C8-oxo-HSL组的距离较远,表明AHLs侧链是否含有羰基取代基对菌株基因表达量的影响差异较大。C12-HSL与C4-HSL、C12-oxo-HSL与C8-oxo-HSL距离较近、上调/下调的差异表达基因数量均较少且接近,表明不同侧链长度的AHLs对菌株表达基因的影响差异较小。与Control组相比,外加C12-HSL、C12-oxo-HSL后菌株的氨基糖/核苷酸糖代谢、脂多糖、同源重组等通路上调,表明菌株可分泌更多EPS、PN及PS,且释放的eDNA与Psl结合共同参与生物膜的形成和结构稳定性的维持。缬氨酸/亮氨酸/异亮氨酸降解以及铁载体群非核糖体肽的生物合成代谢通路的下调,表明菌株生长、活性和疏水性增强,有利于响应信号分子强化成膜能力。与C12-oxo-HSL相比,添加C12-HSL后菌株的精氨酸和脯氨酸代谢、丙酮酸代谢、糖酵解/糖异生等通路均下调,说明了菌株合成和转化的乙酰辅酶A的含量降低,需要消耗的能量减少,有利于菌株形成生物膜。结果表明侧链是否含有羰基取代基对菌株基因表达和代谢通路影响有所不同,不含取代基的AHLs更有利于菌株形成生物膜且所需消耗的能量更低。

摘要译文

关键词: 铜绿假单胞菌 ；成膜能力；酰基高丝氨酸内酯类信号分子 ；胞外聚合物；胞外多糖

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被引量 1

20

20. 认领

【学位/硕士】 • 施华升 • 合肥工业大学 • 导师：陈国炜 ; 王国庆 • 2019年

摘要：单细胞微藻类因其具有较高的光合效率、较快的生长速度和较高的生产率等优势,正逐渐成为新一代生物燃料。然而,微藻的收集问题一直是困扰藻类制生物燃料应用发展中的瓶颈。有研究表明,细菌可以协同微藻进行污废水控制,并借助其良好的絮凝性能高效、经济地聚集微藻。但是这种菌藻共生关系对微藻聚集的影响机理和作用机制尚不明晰,相关研究有限。本文以单细胞具有运动能力的小球衣藻(Chlamydomonas microsphaera)为研究对象,研究微藻对污泥细菌的响应行为在聚集过程的作用,揭示菌藻聚集体形成机制,以期为探索高效、低成本的微藻收集方式提供理论依据支持。本文通过构建微型微藻反应器系统,分别研究了污泥细菌、活性污泥胞外聚合物(Extracellular polymeric substance,EPS)和污泥细菌信号分子对微藻自聚集行为的影响,主要结论如下:第一,污泥细菌的出现能显著促进了小球衣藻的聚集。纯培养小球衣藻的聚集率仅为约12.94%,混合培养时其聚集率随着污泥细菌数量的增加而上升,在藻菌比为1:10时,聚集率可达62.92%。对微藻运动速度的分析发现,在加入污泥细菌后其速度从初始时刻的22.08μm/s迅速上升至48.81μm/s,导致细胞间碰撞概率加大,有助于细胞聚集。同时,菌藻聚集体的EPS分泌量相比纯培养微藻上升约163.38 mg/L。进一步分析发现,污泥细菌的出现改变了体系Zeta电位,从初始-25.00 mV增长至-14.60 mV,说明细胞间斥力减小并趋向于聚集。对污泥细菌的种群变化的分析显示,铜绿假单胞菌Pseudomona和根瘤菌Rhizobium在促进小球衣藻聚集方面发挥着重要的作用。第二,为了区分污泥细菌和EPS对微藻聚集的影响程度,研究了外源性污泥EPS对微藻自聚集行为的影响。结果表明:随着外源性污泥EPS浓度的增加,小球衣藻聚集率显著增大,在110 mg/L EPS时达到最大值81.82%。微藻细胞运动速度也从初始时刻的26.82μm/s上升到49.36μm/s,促进了微藻聚集。然而,体系Zeta电位变化则与微藻的聚集率呈负相关关系,并非微藻聚集原因。同时发现,外源性EPS水平与微藻细胞外色氨酸类蛋白和芳香族类蛋白分泌量正相关。第三,为了验证污泥EPS溶液中可能包含的细菌群体感应信号分子(正酰基高丝氨酸内酯,AHLs)是否影响小球衣藻,在藻液中加入好氧絮体、好氧颗粒、厌氧絮体、厌氧颗粒四种污泥细菌AHLs。发现四种活性污泥细菌AHLs一定程度上有助于小球衣藻的聚集,其中颗粒污泥AHLs对微藻聚集效果最好,聚集率最高可达43.44%;而好氧絮体污泥细菌AHLs对微藻聚集效果较差,仅约19.90%。添加AHLs后,色氨酸和芳香族蛋白分泌量增大,其与微藻聚集率呈正相关;而藻细胞运动速度降低至24.88～30.83μm/s,Zeta电位较对照组上升约7.44%,AHLs对二者影响较小。

摘要译文

关键词: 微藻聚集；共生关系；胞外聚合物；细菌信号分子

引用

被引量 10